KR100345741B1 - Oil filter for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내연기관에 설치되는 오일필터에 관한 것으로, 보다 상세히는 기관내부를 순환하는 윤활유와 같은 오일에 함유된 미세철분및 불순물을 제거하는 효율성을 향상시켜 사용수명을 연장시킬수 있는 내연기관의 오일필터에 관한 것이다.The present invention relates to an oil filter installed in an internal combustion engine, and more particularly, to an oil of an internal combustion engine which can extend the service life by improving the efficiency of removing fine iron and impurities contained in oil such as lubricating oil circulating in the engine. It is about a filter.
본 발명은, 중공원통형 케이싱(11)의 하부면에 윤활유가 유입되는 오일입구(13), 윤활유가 배출되는 오일출구(14)를 갖추어 기관내부를 순환하는 윤활유를 여과하는 오일필터에 있어서, 상기 케이싱(11)내부에 장착되고, 상기 윤활유에 함유된 미세철분입자를 흡착할수 있도록 일정세기의 자력을 발생하는 자성금속박대(4)가 내부공간에 수용되는 자성필터(2);와, 상기 자성필터(2)의 중앙공과 상기 케이싱(11)의 중앙공(8)사이의 공간에 배치되어 상기 자성필터(2)를 통과하면서 1차 여과된 윤활유를 최종여과하는 펄프필터(3);를 포함하는 내연기관의 오일필터를 제공한다.The present invention, in the oil filter for filtering the lubricating oil circulating in the engine provided with an oil inlet 13 for lubricating oil flows into the lower surface of the hollow-cylindrical casing 11, the oil outlet 14 for lubricating oil is discharged. A magnetic filter (2) mounted inside the casing (11) and receiving a magnetic metal foil (4) in the inner space for generating a magnetic force of a certain strength so as to adsorb fine iron powder particles contained in the lubricating oil; and the magnetic A pulp filter (3) disposed in a space between the central hole of the filter (2) and the central hole (8) of the casing (11) and finally filtering the primary filtered lubricant while passing through the magnetic filter (2). To provide an oil filter of the internal combustion engine.
Description
본 발명은 내연기관에 설치되는 오일필터에 관한 것으로, 보다 상세히는 기관내부를 순환하는 윤활유와 같은 오일에 함유된 미세철분및 불순물을 제거하는 효율성을 향상시켜 사용수명을 연장시킬수 있는 내연기관의 오일필터에 관한 것이다.The present invention relates to an oil filter installed in an internal combustion engine, and more particularly, to an oil of an internal combustion engine which can extend the service life by improving the efficiency of removing fine iron and impurities contained in oil such as lubricating oil circulating in the engine. It is about a filter.
일반적으로 자동차의 기관을 순환하는 윤활유는 도 1에 도시한 바와같은 오일필터(10)를 통과하면서 여과되어 불순물을 제거함으로서 재사용하고 그 사용수명을 연장하였다.In general, the lubricating oil circulating in the engine of the automobile is filtered while passing through the oil filter 10 as shown in FIG. 1 to remove impurities and to extend its service life.
이러한 종래의 오일필터(10)는 원통형 케이싱(11)과, 그 내부에 설치되는 펄프필터(12)로 구성되는바, 내연기관을 순환한 윤활유는 상기 케이싱(11)의 하부측에 형성된 오일입구(13)를 통하여 케이싱(11)내부로 유입되어 상기 케이싱(11)내에 내장된 펄프필터(12)를 통과하면서 불순물을 여과한 다음, 걸러진 오일은 내연기관을 재순환하도록 오일출구(14)를 통하여 배출된다.The conventional oil filter 10 is composed of a cylindrical casing 11 and a pulp filter 12 installed therein, and the lubricating oil circulating in the internal combustion engine is an oil inlet formed at the lower side of the casing 11. (13) flows into the casing (11) and passes through the pulp filter (12) embedded in the casing (11) to filter impurities, and the filtered oil is passed through the oil outlet (14) to recycle the internal combustion engine. Discharged.
한편, 내연기관을 순환하는 윤활유는 기관구성부품인 실린더, 크랭크샤프트및 베어링부재등의 마모등에 의하여 미세한 철분입자가 발생되기 때문에, 윤활유내에서의 함유량이 윤활유의 사용기간이 경과함에 따라 하기 표 1에 나타낸 바와같이 점차 증가함을 알수 있다.On the other hand, since the lubricating oil circulating in the internal combustion engine generates fine iron particles due to wear of the cylinder, crankshaft, and bearing members, which are engine components, the content in the lubricating oil is increased according to the lubricating oil usage period. As shown in the figure, it gradually increases.
따라서, 종래의 오일필터(10)에서는 펄프필터(12)만을 사용하여 순환오일을 여과하는 경우, 미세철분입자와 같은 불순물을 제거하는 것이 곤란하고, 장시간 사용시 이물질이 펄프필터(12)에 고착되어 통기도를 저하시켜 오일필터(10)의 사용수명을 단축시키는 문제점이 있었다.Therefore, in the conventional oil filter 10, when circulating oil is filtered using only the pulp filter 12, it is difficult to remove impurities such as fine iron powder particles, and foreign substances are fixed to the pulp filter 12 when used for a long time. There was a problem of reducing the air permeability to shorten the service life of the oil filter (10).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 그 목적은 자성금속박대를 수용한 자성필터를 펄프필터와 병합하여 사용함으로서 오일내에 함유된 미세철분입자및 불순물을 제거하는 여과능력을 향상시켜 사용수명을 연장시킬 수 있는 내연기관의 오일필터를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to use a magnetic filter containing a magnetic metal foil combined with a pulp filter filtration ability to remove fine iron powder and impurities contained in oil. To provide an oil filter of an internal combustion engine that can extend the service life of the engine.
도 1은 일반적인 내연기관의 오일필터를 도시한 종단면도,1 is a longitudinal sectional view showing an oil filter of a general internal combustion engine;
도 2는 본 발명에 따른 내연기관의 오일필터를 도시한 종단면도,2 is a longitudinal sectional view showing an oil filter of an internal combustion engine according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 내연기관의 오일필터를 이용하여 윤활유를 여과할때 미세철분입자의 제거효율을 도시한 그래프.Figure 3 is a graph showing the removal efficiency of the fine iron particles when filtering the lubricating oil using the oil filter of the internal combustion engine according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *
2 ..... 자성필터 3 ...... 펄프필터2 ..... magnetic filter 3 ... pulp filter
4 ..... 자성금속박대 6 ...... 자성체4 ..... magnetic metal foil 6 ...... magnetic material
8 ..... 중앙공 11 ..... 케이싱8 ..... Central hole 11 ..... Casing
13 .... 오일입구 14 ..... 오일출구13 .... oil inlet 14 ..... oil outlet
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서, 본 발명은,As a technical means for achieving the above object, the present invention,
중공원통형 케이싱의 하부면에 윤활유가 유입되는 오일입구, 윤활유가 배출되는 오일출구를 갖추어 기관내부를 순환하는 윤활유를 여과하는 오일필터에 있어서,In the oil filter for filtering the lubricating oil circulating inside the engine having an oil inlet through which the lubricating oil flows in, and an oil outlet through which the lubricating oil is discharged,
상기 케이싱내부에 장착되고, 상기 윤활유에 함유된 미세철분입자를 흡착할수 있도록 일정세기의 자력을 발생하는 복수의 자성금속박대가 내부공간에 무작위로 채워지는 자성필터와,A magnetic filter mounted inside the casing and having a plurality of magnetic metal foils randomly filled in the inner space so as to adsorb the fine iron powder contained in the lubricating oil and generating a magnetic force of a predetermined strength;
상기 자성필터의 중앙공과 상기 케이싱의 중앙공사이의 공간에 배치되어 상기 자성필터를 통과하면서 1차 여과된 윤활유를 최종여과하는 펄프필터;를 포함함을 특징으로 하는 내연기관의 오일필터를 마련함에 의한다.The central hole of the magnetic filter and the central work of the casing is disposed in the space of the pulp filter for final filtration of the first filtered lubricating oil while passing through the magnetic filter; by providing an oil filter of the internal combustion engine All.
이하,본 발명을 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2은 본 발명에 따른 내연기관의 오일필터를 도시한 종단면도로서, 도시한 바와같이, 본 발명의 오일필터(1)는 원통형 케이싱(11)과, 내연기관내부를 순환하는 윤활유를 여과할수 있도록 상기 케이싱(11)내부에 설치되는 자성필터(2)및 펄프필터(3)로 구성된다.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing the oil filter of the internal combustion engine according to the present invention, as shown, the oil filter 1 of the present invention can filter the cylindrical casing 11 and the lubricating oil circulating inside the internal combustion engine. It consists of a magnetic filter (2) and a pulp filter (3) installed inside the casing (11).
즉, 상기 케이싱(11)의 내주면에 외주면이 접하도록 그 내부공간에 장착되는 중공원통형 자성필터(2)는 외부면이 상기 케이싱(11)의 오일입구(13)를 통하여 윤활유가 용이하게 유입되어 상기 펄프필터(3)측으로 통과할 수 있도록 다공성재료로 구성되며, 중공원통형의 그 내부공간에는 유입된 윤활유에 함유된 미세철분입자를 자석의 고유성질을 이용하여 흡착제거할 수 있도록 일정세기의 자력을 발생하는 복수의 자성금속박대(4)가 충분히 무작위(random)로 자유롭게 채워진다.That is, in the hollow-cylindrical cylindrical magnetic filter 2 mounted in the inner space such that the outer circumferential surface is in contact with the inner circumferential surface of the casing 11, the lubricating oil is easily introduced through the oil inlet 13 of the casing 11. It consists of a porous material to pass to the pulp filter (3) side, the magnetic force of a certain strength to adsorb and remove the fine iron powder contained in the lubricating oil introduced into the inner space of the hollow-cylinder using the unique properties of the magnet The plurality of magnetic metal foils 4 which generate s are freely filled at random enough.
상기 자성금속박대(4)는 상기 자성필터(11)내의 제한된 공간에 채워지는 충진율을 높이면서 여과하고자 하는 윤활유와의 접촉면적을 증가시켜 여과효율을 향상시킬수 있도록 얇은 박편으로 구성된다.The magnetic metal foil 4 is composed of thin flakes so as to increase the contact area with the lubricating oil to be filtered while increasing the filling rate filled in the limited space in the magnetic filter 11 to improve the filtration efficiency.
여기서, 상기 자성금속박대(4)는 별도의 자성체에 의해서 자력을 발생시킬 수 있는 연자성박대와 자체적으로 자성을 갖는 경자성박대를 각각 선택적으로 개별채용하거나 혼합하여 상기 케이싱(11)의 자성필터(2)내부공간에 채워져 수용된다. 그리고, 상기 케이싱(11)의 자성필터(2)내에 수용되는 자성금속박대(4)로서 연자성박대가 채용되는 경우에는 상기 연자성박대에 자성을 부여하도록 상기 케이싱(11)의 외주면 또는 내부공간에 일정세기의 자석밀도를 발생하는 자성체(6)를 장착하는 것이 좋다.Here, the magnetic metal ribbon 4 is a magnetic filter of the casing 11 by selectively employing or mixing a soft magnetic ribbon that can generate a magnetic force by a separate magnetic body and a hard magnetic ribbon having its own magnetic. (2) It is filled and accommodated in the inner space. When the soft magnetic strip is employed as the magnetic metal strip 4 accommodated in the magnetic filter 2 of the casing 11, the outer circumferential surface or the inner space of the casing 11 to impart magnetism to the soft magnetic strip. It is preferable to mount the magnetic body 6 that generates a magnet density of a certain intensity.
이러한 연자성박대로는 비정질합금(FeCoSiB), 펌얼로이(FeNiMn), 규소강판 (FeSi)과 같은 소재중 어느하나를 선택하여 구성하며, 상기 경자성박대로는 알니코(Alnico)(AlNiCo), 바칼로이(Vicalloy)(FeCoV), 큐니코(CuNiFe)와같은 소재중 어느 하나를 선택하여 구성하며, 하기 표 2는 이러한 연자성 박대와 경자성 박대의 자기적인 특성을 나타낸 것이다.The soft magnetic foil is composed of one selected from a material such as amorphous alloy (FeCoSiB), firm alloy (FeNiMn), silicon steel sheet (FeSi), the hard magnetic foil is composed of Alnico (AlNiCo), Select one of materials such as Vicalloy (FeCoV), CuNiFe (CuNiFe) is selected and configured, Table 2 shows the magnetic properties of these soft magnetic and hard magnetic ribbons.
그리고, 윤활유에 포함된 미세 철분입자를 여과할수 있는 자성금속박대(4)의 포획력 Fm은 하기 수학식 1과 같다.In addition, the trapping force F m of the magnetic metal ribbon 4 capable of filtering the fine iron powder contained in the lubricating oil is represented by the following Equation 1.
여기서, X:입자의 자화율,V:체적, H:자장의 강도, dH/dx:자기구배로서, 윤활유에 함유된 미세철분입자를 흡착하여 여과하기 위해서는 포획력(Fm))이 유체의 운동에너지(Fd)보다 커야 하기 때문에(FmFd), 자성금속박대(4)로서 사용되는 금속박대종류에 따라 자성의 세기를 적절히 설계하여 제작할 수 있다.Here, X: particle magnetization rate, V: volume, H: magnetic field strength, dH / dx: magnetic gradient, the trapping force (F m) ) is the motion of the fluid in order to adsorb and filter the fine iron particles contained in the lubricating oil Since it must be larger than the energy F d (F m F d ), the magnetic strength can be appropriately designed and manufactured according to the type of metal foil used as the magnetic metal foil 4.
한편, 상기 자성필터(2)를 통과하면서 1차로 여과된 윤활유를 최종적으로 여과하는 펄프필터(3)는 중공원통형으로 이루어진 자성필터(2)의 중앙공과 여과된 윤활유가 빠져나가는 오일출구(14)에 마련되는 상기 케이싱(11)의 중앙공(8)사이에 배치된다.On the other hand, the pulp filter (3) for finally filtering the first filtered lubricating oil while passing through the magnetic filter (2) is the oil outlet 14 through which the central hole and the filtered lubricating oil of the magnetic filter (2) made of a hollow cylinder cylinder exits. It is disposed between the central hole (8) of the casing (11) provided in.
도 2에서 미설명부호 15는 상기 오일입구(13)에서 윤활유가 역류하는 것을방지하기 위한 역류방지용 고무판이고, 16은 안전밸브이다.In FIG. 2, reference numeral 15 denotes a backflow preventing rubber plate for preventing backflow of lubricating oil at the oil inlet 13, and 16 is a safety valve.
이하 실시예를 통하여 본 발명의 작용을 설명한다.The operation of the present invention through the following examples.
내연기관을 순환하는 윤활유는 상기 케이싱(11)의 하부면에 형성된 오일입구(13)를 통하여 상기 케이싱(11)내에 장착된 자성필터(2)내부로 유입된다. 이때, 상기 중공원통형의 자성필터(2)의 외부면은 다공성소재로 구성되어 있기 때문에 그 외부면을 통하여 윤활유가 유입된다.Lubricant oil circulating in the internal combustion engine is introduced into the magnetic filter 2 mounted in the casing 11 through an oil inlet 13 formed on the lower surface of the casing 11. At this time, since the outer surface of the hollow filter-shaped magnetic filter 2 is made of a porous material, the lubricating oil is introduced through the outer surface.
그리고, 상기 자성필터(2)내로 유입된 윤활유에는 실린더, 크랭크샤프트및 베어링등의 마모에 의해서 미세철분입자가 함유되어 있기 때문에, 상기 미세철분입자는 자성필터(2)의 내부공간에 수용되어 있는 얇은 박편의 자성금속박대(4)의 자력에 의해서 흡착되어 1차로 여과된다.Since the lubricating oil introduced into the magnetic filter 2 contains fine iron powders due to wear of cylinders, crankshafts and bearings, the fine iron powders are contained in the internal space of the magnetic filter 2. It is adsorbed by the magnetic force of the thin flake magnetic metal foil 4, and is filtered primarily.
여기서, 상기 케이싱(11)의 자성필터(2)내에 수용되는 자성금속박대가 경자성박대와 연자성박대를 혼합하거나 연자성박대로만 구성한 경우에는 상기 케이싱(11)의 외주면 또는 내부면에 장착되는 자성체(6)를 갖추어 상기 자성체(6)의 자속의 영향을 받아 자성을 갖게 되는 연자성박대의 자성으로서 미세철분입자를 제거하여 여과한다.Here, in the case where the magnetic metal ribbon accommodated in the magnetic filter 2 of the casing 11 is composed of a hard magnetic ribbon and a soft magnetic ribbon or composed only of a soft magnetic strip, the magnetic body is mounted on the outer circumferential surface or the inner surface of the casing 11. (6), fine iron powder particles are removed and filtered as a magnet of a soft magnetic foil having magnetic properties under the influence of the magnetic flux of the magnetic body (6).
연속하여, 상기 자성필터(2)내의 자성금속박대(4)에 의해서 1차로 여과된 윤활유는 다공성 외부면을 통하여 병합설치된 펄프필터(3)로 공급됨으로서, 최종적으로 윤활유내에 함유된 미세한 불순물을 여과한다.Continuously, the lubricating oil primarily filtered by the magnetic metal foil 4 in the magnetic filter 2 is supplied to the pulp filter 3, which is installed through the porous outer surface, and finally, fine impurities contained in the lubricating oil are filtered. do.
상기와 같이, 자성필터(2)와 펄프필터(3)를 통과하면서 불순물이 완전히 제거된 윤활유는 오일출구(14)를 통하여 기관내로 공급되어 재순환되는 것이다.As described above, the lubricating oil from which impurities are completely removed while passing through the magnetic filter 2 and the pulp filter 3 is supplied to the engine through the oil outlet 14 and recycled.
한편, 장시간의 여과작용으로 인하여 상기 자성필터(2)와 펄프필터(3)의 통기성이 저하되어 상기 케이싱(11)내부의 압력이 증가하면, 윤활유는 상기 필터부재를 통과하지 않고 상기 케이싱(11)의 중앙공(8) 상부에 설치된 안전밸브(16)를 통하여 재순환된다.On the other hand, when the air permeability of the magnetic filter 2 and the pulp filter 3 decreases due to a long time filtration action, and the pressure inside the casing 11 increases, lubricating oil does not pass through the filter member and the casing 11 does not pass through. It is recycled through the safety valve (16) installed on the upper center hole (8).
도 3은 본 발명에 따른 내연기관의 오일필터를 이용하여 윤활유를 여과할때 미세철분입자의 제거효율을 도시한 그래프로서, 윤활유에 함유된 미세철분입자를 제거하는 효율성은 철분입자를 흡착하는 자성금속박대(4)의 포획력(FM)에 비례할수 있는데, 상기 자성필터(2)에 연자성박대중 철계 비정질합금박대로 이루어진 자성금속박대(4)를 수용하고, 표면자속밀도가 1000Gauss의 자성체(6)를 케이싱(11)에 갖추어 오염된 윤활유를 여과하면, 도 3에 도시한 바와같이, 윤활유에 함유된 미세철분입자를 여과하는 효율은 초기철분농도에 따라 30 % 내지 70 % 까지 변하고 있지만 기관에 사용되는 윤활유는 순화되기 때문에 그 제거효율은 계속적으로 증가한다.3 is a graph showing the removal efficiency of the fine iron particles when lubricating oil is filtered using the oil filter of the internal combustion engine according to the present invention, the efficiency of removing the fine iron particles contained in the lubricating oil is a magnetic adsorbing iron particles It can be proportional to the capture force (F M ) of the metal foil (4), the magnetic filter (2) in the magnetic metal foil made of iron-based amorphous alloy foil of the soft magnetic foil band, the magnetic flux of the surface magnetic flux density 1000Gauss (6) is provided in the casing (11) to filter the contaminated lubricant oil, as shown in Figure 3, the efficiency of filtering the fine iron powder contained in the lubricant varies from 30% to 70% depending on the initial iron concentration Since the lubricant used in the engine is purified, its removal efficiency continues to increase.
상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 오염된 윤활유가 공급되는 케이싱내부에 자성금속박대를 수용한 자성필터와 펄프필터를 병합하여 구성함으로서, 윤할유에 함유된 미세철분입자를 자성금속박대의 자성으로서 흡착하여 1차 여과한 윤활유를 펄프필터에서 최종적으로 여과하여 순환시킬수 있기 때문에, 미세철분입자의 제거효율을 향상시켜 오일필터및 윤활유의 사용수명이 종래에 비하여 현저히 연장되는 효과가 얻어진다.According to the present invention as described above, by combining the magnetic filter containing the magnetic metal foil and the pulp filter in the casing to which the contaminated lubricating oil is supplied, the fine iron powder contained in the lubricant oil can be adsorbed as the magnetic of the magnetic metal foil. In this way, the first filtered lubricating oil can be finally circulated by pulping with a pulp filter, thereby improving the removal efficiency of fine iron powder, thereby achieving an effect of significantly extending the service life of the oil filter and the lubricating oil.
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Payment date: 20110711 Year of fee payment: 10 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |